Độ sáng của sao phụ thuộc vào cả bán kính và nhiệt độ vì độ sáng là thước đo sản lượng năng lượng. Một ngôi sao lớn hơn tạo ra nhiều năng lượng hơn một ngôi sao tương tự, nhưng nhỏ hơn, giống như một ngôi sao nóng hơn tạo ra nhiều năng lượng hơn năng lượng hơn một ngôi sao tương tự nhưng lạnh hơn.
Các ngôi sao là những phản ứng nhiệt hạch lớn, giải phóng một lượng năng lượng đáng kinh ngạc. Các nhà khoa học nghiên cứu các ngôi sao đo năng lượng này và gọi nó là độ sáng. Độ sáng thường được đo bằng lượng năng lượng được tạo ra trong một đơn vị thời gian nhất định, chẳng hạn như jun trên giây. Ví dụ, mặt trời tạo ra khoảng 500 triệu triệu triệu mega jun năng lượng mỗi giây.
Cho rằng hai ngôi sao giống nhau, một ngôi sao có kích thước gấp đôi ngôi sao còn lại có diện tích bề mặt gấp bốn lần. Theo đó, ngôi sao lớn hơn tạo ra năng lượng gấp 4 lần ngôi sao nhỏ hơn. Nhiệt độ gây ra những thay đổi thậm chí còn mạnh hơn về độ sáng. Mỗi khi nhiệt độ của một ngôi sao tăng gấp đôi, độ sáng sẽ lớn hơn mười sáu lần.
Độ sáng giúp các nhà khoa học xác định khoảng cách của các ngôi sao. Để làm như vậy, các nhà khoa học so sánh độ sáng của một ngôi sao với kích thước biểu kiến của nó. Những ngôi sao có độ sáng cao, nhưng ở rất xa, có thể xuất hiện rất nhỏ. Ngược lại, những ngôi sao có độ sáng thấp có thể ở rất gần, nhưng ở nhiệt độ tương đối mát.
